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纳米Cu添加剂润滑摩擦表面分析

刘谦 , 徐滨士 , 许一 , 李新 , , 于鹤龙

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.02.004

利用T-11摩擦磨损实验机进行了用纳米铜添加剂润滑的摩擦磨损实验,利用光学显微镜和扫描电镜对摩擦表面进行了形貌分析,利用能谱仪进行了磨痕表面元素分析.结果表明,磨痕表面形成了富含Cu元素的表面膜,静止上试样的磨痕表面比运动的下试样表面形成的薄膜厚,在摩擦表面有原始微损伤(磨削沟槽)的部位边缘有明显的Cu元素沉积,而在沟槽的底部没有Cu元素.分析认为摩擦使得表面金属活化,不断产生新鲜金属表面,有利于润滑剂中的纳米Cu与金属结合形成表面膜.

关键词: 纳米Cu , 表面分析 , 成膜机理

纳米铜颗粒的摩擦学性能研究及其减摩润滑机理探讨

于鹤龙 , 许一 , , 徐滨士 , 王晓丽 , 刘谦

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.10.009

采用端面摩擦磨损实验机考察了表面修饰纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,利用SEM,EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行了形貌、元素和力学性能分析.结果表明:纳米铜颗粒能够显著改善石油基础油650SN的抗磨减摩性能,降低摩擦表面温度.这主要是由于纳米铜颗粒在摩擦过程中在摩擦表面熔化、润湿摩擦副基体并最终铺展形成一层软的铜保护膜,从而显著降低了摩擦和粘着磨损.

关键词: 纳米铜颗粒 , 摩擦学性能 , 铜保护膜

层状硅酸盐润滑材料对铁基摩擦副的自修复效应

张保森 , 许一 , 徐滨士 , 高飞 , , 张博

功能材料

采用机械球磨法制备了一种层状硅酸盐润滑材料,利用往复摩擦磨损试验机评价了其作为润滑油添加剂对45钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米硬度仪(Nano-hardness indenter)对自修复层进行了表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理。结果表明,层状硅酸盐微粉作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨及自修复性能,尤其在50N、1.0m/s时,其摩擦因数及质量磨损率分别较基础油降低约49.6%和83.8%。添加剂与摩擦表面发生了复杂的理化作用,诱发形成了较为连续的"多孔"氧化膜自修复层,厚度约为1.08μm;表面较为光滑平整,主要由Fe、C、O及微量的Mg、Si等元素构成,具有较高的硬度,有效地降低了摩擦磨损。

关键词: 矿物微粉 , 自修复 , 摩擦磨损 , 机理

纳米铜自修复添加剂摩擦学性能研究

刘谦 , 徐滨士 , 许一 , , 于鹤龙

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.z1.046

利用T-11摩擦磨损试验机进行了纳米铜自修复添加剂摩擦磨损试验,利用光学显微镜和扫描电镜对摩擦表面进行了形貌观察,利用能谱仪进行了磨痕表面元素分析.结果表明磨痕表面形成了富含铜元素的修复膜,静止上试样的磨痕表面比运动的下试样表面形成的薄膜厚,在摩擦表面有原始微损伤(磨削沟槽)的部位边缘有不连续的铜膜沉积.分析认为摩擦使得表面金属活化,不断产生新鲜金属表面,有利于自修复添加剂中的纳米铜与金属结合形成表面膜,对磨损表面起到自修复作用.

关键词: 纳米铜 , 自修复 , 成膜机理

磨损部件自修复原理与纳米润滑材料的自修复设计构思

欧忠文 , 徐滨士 , 马世宁 , , 丁培道

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2001.06.017

磨损导致能源浪费和零部件失效,为减少或抑制摩擦磨损,通过润滑油品配方设计和有效利用摩擦产生的物理化学作用,提出了摩擦自适应、摩擦成膜自修复、原位摩擦化学自修复3种自修复原理,并依据自修复原理提出了纳米润滑材料的自修复设计构思.

关键词: 磨损部件 , 自修复 , 自适应 , 原位摩擦化学 , 纳米润滑材料

纳米金属/层状硅酸盐复合润滑添加剂的摩擦学性能

许一 , 张保森 , 徐滨士 , 高飞 ,

功能材料

采用机械化学法制备了纳米铜/蛇纹石复合润滑材料,利用微动摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,借助纳米压痕仪(nano-in-denter)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及光电子能谱仪(XPS)对磨损表面进行了表征,探讨了减摩抗磨机理。结果表明复合润滑材料具有优异的摩擦学性能,其摩擦因数及磨损率分别较基础油降低约16.4%和69.2%。复合润滑剂颗粒参与了摩擦界面复杂的理化作用,形成了致密光滑的保护膜,主要由Fe、Si等元素组成,具有较高的微观力学性能,提高了摩擦表面的磨损抗力,显著地降低了摩擦磨损。

关键词: 矿物微粉 , 纳米铜颗粒 , 添加剂 , 摩擦磨损

45钢表面原位摩擦化学反应膜形成过程及力学性能

张保森 , 许一 , 徐滨士 , 高飞 , , 吴毅雄

材料热处理学报

制备了一种用于原位摩擦化学处理技术的天然矿物微粉摩擦处理剂.采用环-块摩擦磨损试验机对其在柴油机油中的添加量进行了优化,研究了其在45钢表面的原位摩擦化学反应膜的形成过程及力学性能,探讨了形成机理.结果表明:处理剂含量为0.5 wt%时对45钢表面具有较好的优化效果,其摩擦因数和质量磨损率分别较基础油降低约19.7%和71.8%.摩擦处理表面较为光滑平整,形成了由铁的氧化物、铁镁硅酸盐及含碳化合物构成的摩擦化学反应膜,且随着时间的增加逐步由疏松多孔趋于致密连续,具有较高的力学性能,显著提高了45钢的表面强度及磨损抗力.

关键词: 矿物粉体 , 蛇纹石 , 化学反应膜 , 力学性能

原位摩擦化学处理对45钢力学性能及摩擦学特性的影响

, 于鹤龙 , 赵阳 , 许一 , 徐滨士 , 白志民

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.02.026

制备了一种含有天然无机矿物微粉的摩擦处理剂,采用SEM、XRD、EDS分析了该摩擦处理剂的成分及结构,基于原位摩擦化学处理技术设计了环-块磨损试验,研究了摩擦处理剂对45钢摩擦学性能的影响,采用纳米压痕仪测试了原位形成的摩擦化学转移膜的纳米硬度和弹性模量等力学性能,探讨了摩擦化学处理过程及其化学转移膜的形成规律.结果表明,摩擦处理剂的主要成分为羟基硅酸镁,其结晶构造式为Mg3(Si2O5)(OH)4.通过摩擦化学处理,摩擦处理剂在45钢表面原位生成了含Si、Mg、Fe、C等元素构成的摩擦化学转移膜,从而使金属的表面硬度提高33%,摩擦系数降低15%,表面粗糙度是未处理的1/4.

关键词: 原位摩擦化学 , 力学性能 , 摩擦学特性 , 羟基硅酸镁

物理冶金与材料科学发展(英文)

R.W.Cahn

金属学报

本文第一部分评述了目前有关何谓科学史学家的某些概念以及科学家撰写科学是否被认可的情况.第二部分重点放在物理冶金及其衍生的材料科学历史的撰写问题,并概括介绍此领域已发表的工作.

关键词: 物理冶金 , history of materials science. historian of science (technology) , null

管道外腐蚀直接评价(ECDA)实践

涂明跃 , 葛艾天

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2007.07.013

管道是我国第一条长距离、大口径的高压天然气管道.依据国际规范,开展了陕管道外腐蚀直接评价.阐述了外腐蚀直接评价的工作原理,介绍了外腐蚀直接评价的工作过程及其在陕管道的应用,对外腐蚀直接评价工作的开展提出了看法和建议.

关键词: 管道 , 外腐蚀直接评价(ECDA)

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